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oe1(光电查) - 科学论文

18 条数据
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  • 宽带光栅耦合器的逆向设计与验证

    摘要： 我们提出一种基于梯度优化的策略来设计宽带光栅耦合器。采用该方法可在优化过程中达到并常常超越用户指定的目标带宽。针对220纳米绝缘体上硅材料的设计方案，能在保持中心耦合效率介于-3.0分贝至-5.4分贝（具体取决于部分刻蚀比例）的同时，实现超过100纳米的3分贝带宽。我们制备了其中部分结构，并通过实验验证了具有超过120纳米3分贝带宽的光栅。这种逆向设计方法提供了灵活的设计范式，无需对光栅几何结构施加约束即可创建宽带光栅耦合器。

    关键词： 逆向设计、优化、宽带、光纤封装、光栅耦合器

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • 采用λ/4偏移的亚齿结构降低背向反射的光栅耦合器

    摘要： 我们在绝缘体上硅（SOI）平台上展示了一种具有降低背向反射的光栅耦合器。该光栅耦合器的每个光栅齿被均匀划分为多个子齿，相邻子齿之间具有λ/4的偏移，从而降低了传输方向上核心材料与包层材料界面间的菲涅尔反射。对于工作在TM偏振态的聚焦光栅耦合器，理论上可将背向反射从-12 dB抑制至低于-30 dB。实验结果表明，与传统光栅耦合器相比，所提出的光栅耦合器对传输光谱中菲涅尔反射的影响显著降低。此外，我们制备了采用该聚焦光栅耦合器实现光波导耦合输入输出的微环谐振器。测量光谱显示，环谐振器传输光谱的波动得到有效抑制，特别是输出端口呈现出轮廓清晰的共振峰，使得共振波长易于辨识——这对于采用波长询问的传感应用具有重要价值。

    关键词： 菲涅尔反射、光栅耦合器、波导、环形谐振器

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • 一种多功能硅-氮化硅光子学平台，用于增强功能与应用

    摘要： 硅光子学是集成光子学领域最突出的技术平台之一，可支持多种应用场景。随着该技术逐步迈向成熟的工业核心工艺，我们通过引入氮化硅（SiN）材料来扩展硅光子平台的性能边界。针对不同应用需求，我们开发了多种SiN集成方案，本文详细介绍了这些工艺流程及专用功能核心组件。具体而言，我们展示了SiN在以下领域的应用：数据通信光收发器中的无热复用技术、利用SiN微谐振腔实现非线性频率梳以支持超高速数据传输/光谱分析/计量应用，以及采用SiN构建800-1000纳米波段光学相控阵用于激光雷达系统。这些功能均通过200毫米互补金属氧化物半导体（CMOS）兼容中试线验证，充分证明了Si-SiN平台的多功能性与可扩展性。

    关键词： 收发器、硅光子学、克尔非线性、光学相控阵、粗波分复用（CWDM）、复用、激光雷达、氮化硅、波束转向、频率梳、光栅耦合器

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • [2018年IEEE第15届第四族光子学国际会议(GFP) - 坎昆(2018.8.29-2018.8.31)] 2018年IEEE第15届第四族光子学国际会议(GFP) - 嵌入PN结光栅耦合器的硅光子器件晶圆级测试新型光纤对准方法

    摘要： 我们提出了一种利用嵌入PN结的光栅耦合器（GC）的新型光纤对准方法。该方法能快速便捷地搜索光栅耦合器与光纤之间的最佳光学耦合位置，从而实现高效的晶圆级测试。

    关键词： 光纤对准、晶圆测试、光电二极管、光栅耦合器

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • [2018年IEEE第15届IV族光子学国际会议(GFP) - 坎昆(2018.8.29-2018.8.31)] 2018年IEEE第15届IV族光子学国际会议(GFP) - 一种评估光学特性的新型快速精确方法

    摘要： 我们描述了一种用于评估光传播损耗等光学特性的新型测试元件及方法。该测试元件仅由光栅耦合器、干涉仪和集成光电探测器组成，通过少量元件即可精确推导出传播损耗。该方法有望大幅缩短晶圆级检测的测量时间。

    关键词： 晶圆测试、传播损耗、光栅耦合器、光电探测器

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • 具有方向性增强的高效聚合物波导光栅耦合器

    摘要： 聚合物被视为集成光子传感的理想平台。我们提出了一种具有方向性增强的聚合物波导光栅耦合器。在光栅耦合器下方引入金膜反射镜以防止光功率泄漏到衬底中，并采用与耦合器串联的布拉格光栅反射器来逆转前向衍射光。通过有限时域差分法理论研究了光栅耦合器、金膜反射镜及光栅反射器的尺寸参数。采用这两种方法后，在1550纳米波长处可获得51.31%的增强耦合效率。62纳米宽的1分贝带宽覆盖C波段。该设计方案在集成光路和单片集成传感器领域具有应用潜力。

    关键词： 聚合物，光栅耦合器，布拉格光栅，波导

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 拓扑结构实现的单向导模共振观测

    摘要： 单向辐射对各类光电子应用（如激光器、光栅耦合器和光学天线）至关重要。然而几乎所有现有单向发射器都依赖阻挡出射波的材料或结构——即通常体积庞大、损耗高且难以制备的反射镜。本研究从理论上提出并实验验证了一类光子晶体平板共振模式，这些模式仅向平板单侧辐射，而另一侧无需设置反射镜。我们将这种命名为"单向导模共振"的模式发现具有拓扑本质：当偏振场中的半整数拓扑荷对在动量空间相互碰撞时就会产生。通过实现高达1.6×10?的单侧辐射品质因数，我们在通信波段实验验证了单向导模共振，并通过远场偏振测量进一步证实其拓扑特性。本研究是将拓扑原理应用于光学场控制的典型范例，有望催生用于激光雷达的高能效光栅耦合器和天线。

    关键词： 单向辐射、激光雷达、光子晶体平板、电信波段、光栅耦合器、拓扑荷数

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • [IEEE 2019年国际智能系统与创新技术会议(ICSSIT) - 印度蒂鲁内尔维利(2019.11.27-2019.11.29)] 2019年国际智能系统与创新技术会议(ICSSIT) - 基于光栅的波导结构用于波分复用的建模

    摘要： 基于光栅的光学波导结构在波分复用方面的能力得到了验证。除了输入光栅耦合波导将来自光纤等光源的入射表面光束耦合到平面波导中的常规功能外，还建模并分析了一种具有预定波长复用响应的改进设计。该结构针对1550纳米波长设计，所获得的波长间隔为10纳米。针对1310纳米工作波长，建模了沿波导采用渐变光栅轮廓的改进波导结构。信道数量显著增加，且信道带宽得到提升。

    关键词： 光栅耦合器、光波导、波分复用

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • [2019年IEEE第16届第四组光子学国际会议(GFP) - 新加坡，新加坡（2019年8月28日-2019年8月30日）] 2019年IEEE第16届第四组光子学国际会议(GFP) - 基于L形波导和亚波长光栅超材料的亚分贝片外光纤耦合器

    摘要： 基于多功能L形波导的均匀光栅耦合器已通过实验验证，其耦合损耗为-2.7分贝，背向反射为-20分贝。采用亚波长光栅超材料的渐变耦合器预计可将光纤-芯片耦合效率提升至-0.46分贝，且器件布局与纳米光子代工厂现有的光刻技术兼容。

    关键词： 绝缘体上硅、亚波长光栅超材料、深紫外技术、硅纳米光子学、光栅耦合器、大规模生产

    更新于2025-09-16 10:30:52

  • [IEEE 2019年第18届国际光通信与网络会议(ICOCN) - 中国黄山 (2019.8.5-2019.8.8)] 2019年第18届国际光通信与网络会议(ICOCN) - 低偏振相关损耗二维光栅耦合器

    摘要： 我们设计并展示了一种基于绝缘体上硅（SOI）平台的低偏振相关损耗（PDL）二维光栅耦合器（2D GC）。该器件采用由两个相同半圆及中间嵌入矩形构成的类椭圆形刻蚀图案，实测其在C波段的最大PDL仅为0.2 dB，低于大多数传统二维光栅耦合器。此外，280 nm的大特征尺寸有利于其制造工艺及广泛应用。

    关键词： 光栅耦合器，大特征尺寸，低偏振相关损耗

    更新于2025-09-16 10:30:52